小明問嫦娥丨半彈道式跳躍回 大氣層上“打水漂”

目前，嫦娥五號正在等待第二次月地轉移入射，之後就將從月球上空返回地球。而當嫦娥五號軌返組合體進入到距地球表面5000公里左右位置時，承擔地月往返運輸任務的軌道器將結束自己的任務，並和返回器分離，最終，返回器將獨自攜帶月壤樣品回到地面。那麼返回器會按什麼線路、怎樣的速度飛回地球、最終又會降落在哪裏？小明問嫦娥，來看嫦娥五號怎麼回答。

小明

“嫦五”姐姐，返回的月球樣品在哪裏呢？

嫦娥五號

就在返回器的“肚子”裏呀，它可是重點保護對象。我剛開始飛去月球的時候，四個器是組合在一起的，也就是軌道器、返回器、着陸器和上升器，大家各司其職，幹完活兒後，最後回到地球上的，就只有裝着月壤月岩的返回器了。

小明

這返回器究竟怎麼返回呀？相當於從高空中拋下來嗎？

嫦娥五號

哈哈，差不多吧，不過，你得拋得準，而且，還得以一種特殊的角度和線路拋。

小明

特殊線路？怎麼個線路啊？

嫦娥五號

如果是一個拋物線直接拋下來，讓它完全按慣性落地，那種叫“彈道式返回”。但是呢，因為返回器是以每秒11公里左右的速度回來的，已經接近第二宇宙速度了，在速度這麼快的情況下，產生的力和熱會讓返回器受不了。畢竟人家是重點保護對象，裏面裝着來自月球的寶貝呢，那樣一頭紮下來，不是被燒壞，就要被摔壞，肯定不安全。

小明

那怎麼才能安全呢？

嫦娥五號

那就得對它返回的線路進行控制，我們叫“半彈道跳躍式返回”，相當於在大氣層上打個“水漂”。

小明

什麼？大氣層上還能“打水漂”？這個“水漂”怎麼打？ 

嫦娥五號

就是要控制返回器進入大氣層的姿態，並且讓它先後兩次進入大氣層。你看，這是第一次進入大氣層，初次減速、下降到大約距地面60公里的時候，利用返回器大底前端形成的弓形激波，讓它再向上躍起，彈出大氣層。之後再次進入大氣層，實施二次減速，這樣就更安全了。你看，這過程像不像是“打水漂”？

小明

嗯，“打水漂”真的很形象。這樣速度能降到多少呢？

嫦娥五號

“打水漂”之後，返回器就從第一次進入大氣層時每秒11公里左右的速度，降到第二次進大氣層時每秒7.6公里左右了。不過，返回器兩次進入大氣層，就會有兩次進入黑障區。

小明

什麼是黑障區啊？

嫦娥五號

黑障區，就是飛行器以很高的速度返回大氣層時，與大氣摩擦產生2000℃左右的高温，使返回器周圍形成等離子體，屏蔽了電磁波，就會與地面的通信聯絡暫時中斷，這樣的一段大氣層空間就叫黑障區，一般出現在地球上空35～80公里間。返回器在黑障區“打水漂”的過程，可以説是生死攸關的一跳！

小明

心臟怦怦跳，感覺好緊張。

嫦娥五號

其實也不用太緊張，這種“打水漂”式的高速再入返回飛行方式，我們在2014年的嫦娥5T1試驗中已經驗證過了。等返回器二次進入大氣層，降到距地面約10公里的高度時，它所攜帶的降落傘就會打開，這樣繼續降速，就可以安全地在預定區域着陸了。

小明

預定的着陸區域在哪兒呢？

嫦娥五號

着陸區在內蒙古四子王旗。之前的飛行試驗，就是降落在內蒙古四子王旗的。降落後，負責搜索回收任務的搜索分隊會及時發現目標，然後到達着陸現場回收返回器。

小明

哦，期待水漂打得漂漂亮亮，落地落得穩穩當當……